专利名称：高效数控电热采暖炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以水为载体的电热采暖炉。
高效数控电热采暖炉是一种以水为载体并采用电加热的采暖炉，它具有体积小，热效率高；上下各有两个供水口和回水口，安装灵活；数字零伏控制的优点，因此，越来越广泛地取代煤、气、油等各种采暖炉而应用于没有集中供热采暖设施的环境中，其主要组成部分是装有加热器的炉体及其数字零伏控制装置。现有技术中的电热采暖炉的结构多为传统，模式呆板，循环管路长，热能损失大，降低了电热采暖炉应有的效率。其次，现有技术中的电热采暖炉的电源通断和功率切换多具采用机械触点开关，在频繁的温度调节，除产生对自身的浪涌电流冲击和干扰外，还对人体带来电磁辐射危害，对家电和市电网造成干扰和污染。
本实用新型的目的即在于对现有技术中电热采暖炉的结构加以形体改进，使炉体和管路中的热能得到充分利用。同时使加热器电源通断和功率切换，实现数字零伏控制，降低对自身的冲击和干扰，也降低对人体的危害和家电、市电网的干扰和污染。
为了实现上述目的，本实用新型将炉体的保温设施去掉，缩小了体积，充分利用了炉内的热能；将炉体的供水管与回水管由双管改为四管，可以在室内任何位置安装。同时采取用数字集成电路，水位传感器，水温传感器，带有过零检测的光电耦，双向可控制硅等分立电子元器件的无触点的数字零伏控制器，以自动控制加热器的电源通断和功率切换；并自动监控炉体内的水位和水温，以防止加热器形成的干烧和水的沸腾。以下结合具体实施例对本实用新型高效数控电热采暖炉的技术特征作进一步的详细说明。
附
图1.为本实用新型高效数控电热采暖炉结构示意图。
附图2.为本实用新型高效数控电热采暖炉控制电路示意图。
参考附
图1.2，本实用新型高效数控电热采暖炉主要由带加热器的炉体和数字零伏数控制器构成。炉体为管路形，由管状炉壳1、异径四叉2构成，其上口带有用于安装固定加热器、水位传感器、放气阀的专用补心3和安全帽4；其下口带有安装固定加热器、水温传感器的专用补心5和安全球6；其侧面有防烫板7和固定防烫板的卡箍8。数字零伏控制器可安装在炉体上的防烫板上，也可以由使用者安装在认为方便的地方。加热器电源线穿过上端的安全帽4和下端的安全球6并通过数字零伏控制器与市电相接。数字零伏控制器是由数字集成电路，安装在专用补心上的水位传感器与水温传感器，带过零检测的光电耦以及其它电子元器件组成的数字零伏控制电路，包括主加热器零伏控制电路，辅加热器零伏控制电路，防干烧电路，水温监控电路，室温调控电路，延迟控制电路和电源电路。
主加热器零伏控制电路由可控硅VS1，光电耦GD1，电阻R7、R9、R11、R12，电容C2，二极管D1，发光二极管LED-H组成。R7联接于两输入端与门电路IC3的输出端与GD1输入端之间；GD1输入端与LED-H串接后接地，D1与其反向并接；R9、GD1输出端串接于VS1第2电极与触发极之间；R11并接于VS1第1电极与触发极之间；R12与C2串接于VS1两电极之间；VS1第1电极经加热器Rr1与电源零线相接，第2电极和电源相线相接。通常情况下GD1的输入端为低电平，LED-H和VS1都截止，Rr1不投入加热。当GD1输入端为高电平时，LED-H亮启，以指示高电平输入，GD1经过零检测后触发VS1导通，Rr1与电源接通并投入加热。
辅加热器零伏控制电路由可控硅VS2，光电耦GD2，电阻R8、R10、R13、R14、电容C3、二极管D2，发光二极管LED-A组成。R8联接于两输入端与门电路IC4的输出端与GD2输入端之间；GD2输入端与LED-A串接后接地，D2与其反向并接；R10、GD2输出端串接于VS2第2电极与触发极之间；R13并接于VS2第1电极与触发极之间；R14与C3串接于VS2两电极之间；VS2第1电极经加热器Rr2与电源零线相接，第2电极和电源相线相接。通常情况下，GD2的输入端为低电平，LED-A和VS2都截止，Rr2不投入加热。当GD2的输入端为高电平时，LED-A亮启，以指示高电平输入，GD2经过零检测后触发VS2导通，Rr2与电源接通并投入加热。
防干烧电路由水位传感器K，两输入与门电路IC1，电阻R3、R4、发光二极管LED-L组成。安装于炉体上口专用补心上的水位传感器K，其触点a接高电平，触点b接IC1两输入端并经R3接地。当炉体内水位较低时，水位传感器的触点a、b断开，IC1输入端和输出端均为低电平，GD1、GD2输入端也均为低电平，VS1、VS2均截止，Rr1、Rr2都不能通电加热，故可以有效防止加热器形成干烧。当炉体内水位达到额定水平时，水位传感器触点a、b经水的高阻而导通，IC1两输入端均为高电平，输出端亦为高电平。一路经R4使LED-L亮启，指示水已加足，允许Rr1、Rr2投入加热；另一路将高电平送至IC2的一个输入端。
水温监控电路由水温传感器Rt1、电阻R1、R2和两输入端与门电路IC2组成。Rt1为负温度系数热敏电阻，安装于炉体下口专用补心上，R1、R2、Rt1组成分压电路，其分压点电平送IC2一个输入端，IC2的另一个输入端与IC1的输出端相接。当炉体内水温没有达到额定水温(由R1、R2经实验确定)时，Rt1阻值较高，分压点和IC2输入端均为高电平，IC2输出端亦为高电平并送至IC3的一个输入端，允许Rr1、Rr2继续加热。当炉体内水温达到额定温度时，Rt1阻值降低，分压点和IC2的一个输入端为低电平，IC2的输出端亦为低电平，Rr1、Rr2停止加热，以防止炉体内的水沸腾和产生水垢。
室温调控电路由电位器RP1、电阻R5、室温传感器Rt2和两输入端与门电路IC3组成。Rt2为负温度系数热敏电阻并暴露于采暖空间里，RP1、R5和Rt2组成分压电路，其分压点电平送至IC3的一个输入端，IC3的另一个输入端与IC2的输出端相接；IC3的输出端经R7送至GD1。当调节RP1预置一个高于环境室温的温度时，分压点即IC3输入端和输出端均为高电平，输出端一路送至GD1触发VS1导通，Rr1投入加热；另一路经延迟控制电路送至GD2触发VS2导通，Rr2延迟投入加热。当室温升至预置温度时，Rt2阻值将减小，分压点即IC3的一个输入端和输出端均降为低电平，GD1、VS1和GD2、VS2亦相继截止，Rr1、Rr2停止加热。室温降至预置温度时，Rr1、Rr2又重新加热，实现室温维持的自控。
延迟控制电路由电位器RP2、电阻R6、电容C1和两输入端与门电路IC4组成。RP2、R6与C1组成延迟电路并与IC3输出端相接，C1的正端与IC4两输入端相接。IC4输出端经R8送至GD2。当IC3输出端为高电平并使GD1导通时，同时也通过RP2、R6向C1充电，经过一段时间充电，C1正端即IC4两输入端亦为高电平，GD2、VS2延迟导通，Rr2随之投入加热。当IC3输出端为低电平时，IC4输入端和输出端逐渐失去高电平，GD2和VS2亦逐渐截止，Rr2停止加热。调节RP2可以改变延迟时间，以避免Rr1和Rr2同时加热而对市网的电流冲击，也可使Rr2减少不必要的启动加热。
电源电路由降压变压器B，二极管D3～D6，电阻R15，电容C4、C5，稳压二极管Dw组成。B的原边接市电，D3～D6，组成桥式整流器，C4、C5和R15组成π型滤波器。市电经降压、整流、滤波和稳压后为控制电路提供直流稳压电流。
本实用新型结构合理，热能得到充分利用，提高了热效率，炉体上下各有两个供水口和回水口，安装灵活。数字零伏电路有效防止加热器造成干烧，可以自动控制加热器电源通断和功率切换，温度调整控制方便，采用零伏控制电路，降低了对人体电磁辐射危害，也降低了对家电和市电网造成干扰和污染。因此本实用新型特别适用家庭采取系统。
权利要求1.一种以水为载体并采用电加热的高效数控电热采暖炉，其特征在于由装有加热器的炉体和数字零伏控制器构成；所述炉体为管路形，由管状炉壳，其上下口各有一个异径四叉构成；其上口带有用于安装固定加热器、水位传感器、放气阀的专用补心和安全帽，其下口带有用于安装固定加热器、水温传感器的专用补心和安全球，其侧有防烫板及其固定卡箍，其上部为数字零伏控制器，它可安装在防烫板上，也可安装在使用者认为方便的地方；其数字零伏控制器由数字集成电路、水位及水温传感器，带有过零检测的光电耦，双向可控硅等分子电子元器件组成。
2.根据权利要求1所述的高效数控电热采暖炉，其特征在于所述数字零伏控制电路包括，主加热器零伏控制电路，辅加热器零伏控制器，防干烧电路，水温监控电路，室温调控电路，延迟控制电路和电源电路；所述主加热器零伏控制电路由可控硅VS1，电阻R7、R9、R11、R12，电容C2，有过零检测的光电耦GD1，二极管D1，发光二极管LED-H组成，VS1第1电极经加热器Rr1与市电零线相接，其第2电极与市电相线联接；所述辅加热器零伏控制电路由可控硅VS2，电阻R8、R10、R13、R14，电容C3，有过零检测的光电耦GD2，二极管D2，发光二极管LED-A组成，VS2第1电极经加热器Rr2与市电零线相接，其第2电极与市电相线联接；所述防干烧电路由水位传感器，两输入端与门电路IC1，电阻R3、R4和发光二极管LED-L组成，水位传感器安装于炉体上口的专用补心上，其触点a接高电平，触电b接IC1两输入端并经R3接地，IC1输出端经R4和LED-L接地；所述水温控制电路由水温传感器Rt1，电阻R1、R2和两输入端与门电路IC2组成，Rt1为负温度系数热敏电阻，安装于炉体下口的专用补心上，Rt1与R1、R2组成部分压电路，其分压点电平送至IC2的一个输入端，IC2的另一个输入端与IC1的输出端相接；所述室温调控电路由电位器RP1、电阻R5，负温度系数热敏电阻Rt2和两输入端门电路IC3组成，Rt2安装于暴露采暖空间里，RP1、R5与Rt2组成分压电路，其分压点电平送至IC3的一个输入端，IC3的另一个输入端与IC2的输出端相接，IC3的输出端经R7接光电耦GD1的输入端；所述延迟控制电路由电位器RP2、电阻R6、电容C1和两输入端与门电路IC4组成，RP2、R6与电容C1组成延迟电路并与IC3输出端相接，C1的正端与IC4两输入端相接，IC4输出端经R8接光电耦GD2；所述电源电路由降压变压器B、二极管D3～D6、电阻R15、电容C4、C5和稳压二极管Dw组成，B的原边接市电，D3～D6组成桥式整流器，C4、C5与R15组成π过滤器，由Dw稳压。
专利摘要高效数控电热采暖炉涉及一种以水为载体的电热采暖炉,由装有加热的炉体和其数字零伏控制装置构成。数字零伏控制电路包括主、辅加热器零伏控制,防干烧,水温监控,室温调控,延迟控制和电源等电路。采用零伏控制电路,降低了对人体电磁辐射危害,也降低了对家电的干扰和市电网的污染;当炉体内水位加满时,防干烧电路才允许加热;当炉体内水温欲沸时,水温监控电路立即停止加热;室温调控电路可随室温变化控制加热,维持稳定。
文档编号F24H1/22GK2482018SQ01209398
公开日2002年3月13日 申请日期2001年3月20日 优先权日2001年3月20日
发明者倪凤舞 申请人:倪凤舞